KR20210067888A - 배터리 팩, 전자 디바이스, 및 자동차 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방수 성능을 높인 배터리 팩을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 복수의 이차전지; 외부 장치로부터 전기를 공급 받거나, 또는 외부로 전력을 공급하도록 접속 단자, 및 전기 절연성을 가지고 상기 접속 단자의 일부분을 감싸도록 구성된 본체가 구비된 커넥터; 상기 복수의 이차전지를 수용하는 내부 공간이 형성되도록 구성되고 상기 커넥터의 본체의 적어도 일부가 삽입되도록 삽입구가 형성된 팩 하우징; 및 상기 삽입구와 상기 커넥터 사이에 개재되고, 일부분이 일 방향으로 적어도 1회 이상 절곡된 부분을 가지며, 적어도 일부분이 상기 커넥터를 삽입구에 삽입하는 것에 의해 압착 고정된 커넥터용 가스켓을 포함한다.
Description
본 발명은 배터리 팩, 전자 디바이스, 및 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방수 성능을 높인 배터리 팩에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 11월 29일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2019-0157633호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 원통형 전지캔을 외장재로 구비한다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐만 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차전지가 전기적으로 연결된다.
한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 이차전지, 및 이러한 이차전지를 내부에 수용한 모듈 케이스 및 배터리 관리 시스템(BMS)을 구비한 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
또한, 이러한 배터리 팩은, 복수의 이차전지들을 수용하는 모듈 케이스와 별개로 복수의 전지셀을 외부 충격으로부터 보호하거나 수납 보관하기 위해서 금속 재질의 외부 하우징을 더 구비하는 것이 일반적이었다. 그리고, 이러한 외부 하우징은, 외부로부터 내부로 물이 침투하는 것을 방지할 수 있도록 방수 능력을 높일 필요가 있었다.
즉, 종래 기술에서는, 예를 들면, 사고로 인해 장치에 탑재된 배터리 팩에 물이 유입될 경우, 배터리 팩의 외부 하우징 내부로 물이 스며들거나, 심한 경우, 물이 유입될 수 있었다. 이에 따라, 배터리 팩이 누전되어 전기 감전으로 인해 인명 사고가 발생될 수 있었고, 또는 내부 단락이 발생하여, 이차전지의 열폭주나 화재가 발생될 수 있는 위험이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 상세하게는 방수 성능을 높인 배터리 팩, 전자 디바이스, 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은,
복수의 이차전지;
외부 장치로부터 전기를 공급 받거나, 또는 외부로 전력을 공급하도록 접속 단자, 및 전기 절연성을 가지고 상기 접속 단자의 일부분을 감싸도록 구성된 본체가 구비된 커넥터;
상기 복수의 이차전지를 수용하는 내부 공간이 형성되도록 구성되고 상기 커넥터의 본체의 적어도 일부가 삽입되도록 삽입구가 형성된 팩 하우징; 및
상기 삽입구와 상기 커넥터 사이에 개재되고, 일부분이 일 방향으로 적어도 1회 이상 절곡된 부분을 가지며, 적어도 일부분이 상기 커넥터를 삽입구에 삽입하는 것에 의해 압착 고정된 커넥터용 가스켓을 포함한다.
또한, 상기 팩 하우징은 상기 삽입구의 주변부가 내측 방향으로 내입되어 형성된 수용부가 구비되고,
상기 커넥터는,
상기 삽입구에 삽입되도록 구성된 하부 방향으로 돌출된 삽입부; 및
상기 삽입부의 상부에서 수평 방향으로 돌출 연장되고 상기 수용부에 고정되도록 구성된 고정부를 구비할 수 있다.
더욱이, 상기 커넥터용 가스켓은,
상기 고정부에 의해 상기 수용부에 압착 고정되도록 구성된 탑재부; 및
상기 삽입구에 삽입되도록 상기 탑재부로부터 하부 방향으로 절곡 연장되고 상기 삽입부에 의해 압착 고정된 제1 절곡부를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 커넥터용 가스켓은,
상기 탑재부로부터 상부 방향으로 절곡 연장되고 상기 수용부의 내부 측벽과 상기 커넥터의 고정부 사이에 개재되는 제2 절곡부를 더 구비할 수 있다.
나아가, 상기 커넥터용 가스켓은,
상기 수용부 외부로 노출되고 상기 제2 절곡부의 연장 방향의 단부로부터 수평 방향으로 절곡 연장된 제3 절곡부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 커넥터용 가스켓은,
상기 수용부 외부로 노출되고 상기 제2 절곡부의 연장 방향의 단부에 형성되며 상기 제2 절곡부와 상기 고정부 사이의 간극을 커버하도록 구성된 돌기부를 더 구비할 수 있다.
더욱이, 상기 삽입부는 상기 제1 절곡부를 상기 삽입구의 테두리가 위치한 방향으로 가압하도록 구성된 가압 돌기가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 삽입구에는 하부 방향으로 직경이 작아지도록 구성된 테이퍼 구조가 형성될 수 있다.
나아가, 상기 탑재부는,
볼트가 삽입되는 관통구; 및
상기 볼트가 상기 관통구의 주변부 압착하는 것을 완충하도록 상기 관통구의 주변부가 융기되어 형성된 쿠션부가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 디바이스는, 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함한다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 상기 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명의 배터리 팩은, 삽입구와 커넥터 사이에 개재되고, 일부분이 일 방향으로 적어도 1회 이상 절곡된 부분을 가지며, 적어도 일부분이 커넥터를 상단 커버의 삽입구에 삽입하는 것에 의해 압착 고정된 커넥터용 가스켓을 구비함으로써, 커넥터와 팩 하우징의 사이의 빈틈으로 외부 물질이 스며들거나 유입되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 상가 커넥터용 가스켓의 적어도 1회 이상 절곡된 부분은 커넥터에 의해 상단 커버의 삽입구에 압착 고정시킬 수 있는 바, 방수 능력을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예의 일측면에 의하면, 커넥터용 가스켓은, 탑재부로부터 상부 방향으로 절곡 연장되고 수용부의 내부 측벽과 커넥터의 고정부 사이에 개재되는 제2 절곡부를 더 구비함으로써, 도 6의 커넥터용 가스켓과 비교하여, 더 많은 절곡 구조와 압착 부분을 가지고 있는 바, 커넥터와 수용부 사이의 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 커넥터용 가스켓은, 수용부 외부로 노출되고 제2 절곡부의 연장 방향의 단부에 형성된 돌기부를 더 구비함으로써, 도 9의 커넥터용 가스켓과 비교하여, 커넥터와 수용부 사이의 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있고, 제1 절곡부가 삽입구에 적절히 위치할 수 있도록 하부 방향으로 밀려 내려가는 것을 저지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩의 제조 효율을 향상시키고 방수 능력을 보다 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성들을 분리시킨 모습을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 커넥터 및 커넥터용 가스켓의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 상단 커버의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 커넥터용 가스켓의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은, 도 1의 배터리 팩의 C-C'라인을 따라 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 커넥터용 가스켓의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성들을 분리시킨 모습을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 커넥터 및 커넥터용 가스켓의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 상단 커버의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 커넥터용 가스켓의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은, 도 1의 배터리 팩의 C-C'라인을 따라 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 커넥터용 가스켓의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성들을 분리시킨 모습을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 그리고, 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 커넥터 및 커넥터용 가스켓의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 배터리 팩(300)은, 복수의 이차전지(100), 커넥터(320), 및 팩 하우징(310), 커넥터용 가스켓(330)을 포함한다.
여기서, 복수의 이차전지(100)는, 캔형 이차전지(100)일 수 있다. 여기서, 상기 이차전지(100)는, 전극 조립체(110), 전지 캔(112) 및 캡 조립체(113)를 구비할 수 있다.
상기 전극 조립체(110)는, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터가 개재된 상태로 권취된 구조를 가질 수 있으며, 양극판에는 양극 탭(114)이 부착되어 캡 조립체(113)에 접속되고, 음극판에는 음극 탭(115)이 부착되어 전지 캔(112)의 하단에 접속될 수 있다.
상기 전지 캔(112)은, 내부에 빈 공간이 형성되어, 전극 조립체(110)를 수납할 수 있다. 특히, 상기 전지 캔(112)은, 원통형 또는 각형으로서, 상단이 개방된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전지 캔(112)은, 강성 등의 확보를 위해 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 전지 캔(112)은, 하단에 음극 탭이 부착되어, 전지 캔(112)의 하부는 물론이고, 전지 캔(112) 자체가 음극 단자로서 기능할 수 있다.
상기 캡 조립체(113)는, 전지 캔(112)의 상단 개방부에 결합되어, 전지 캔(112)의 개방단을 밀폐시킬 수 있다. 이러한 캡 조립체(113)는, 전지 캔(112)의 형태에 따라 원형 또는 각형 등의 형태를 가질 수 있으며, 탑 캡(C1), 안전 벤트(C2) 및 가스켓(C3) 등의 하위 구성을 포함할 수 있다.
여기서, 탑 캡(C1)은, 캡 조립체(113)의 최상부에 위치하여, 상부 방향으로 돌출된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 이러한 탑 캡(C1)은, 이차전지(100)에서 양극 단자로서 기능할 수 있다. 따라서, 탑 캡(C1)은, 외부 장치, 이를테면, 버스바(220) 등을 통해 다른 이차전지(100)나 부하, 충전 장치와 전기적으로 접속될 수 있다. 이러한 탑 캡(C1)은, 예를 들어 스테인리스 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 안전 벤트(C2)는, 이차전지(100)의 내압, 즉, 전지 캔(112)의 내압이 일정 수준 이상으로 증가하는 경우, 구조가 변형되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 가스켓(C3)은, 탑 캡(C1) 및 안전 벤트(C2)의 테두리 부분이 전지 캔(112)과 절연될 수 있도록 전기 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 캡 조립체(113)는 전류차단부재(C4)를 더 포함할 수 있다. 상기 전류차단부재(C4)는 CID(Current Interrupt Device)라고도 불리며, 가스 발생으로 전지의 내압이 증가하여 안전 벤트(C2)의 형상이 역전되면, 안전 벤트(C2)와 전류차단부재(C4) 사이의 접촉이 끊어지거나, 전류차단부재(C4)가 파손되어, 안전 벤트(C2)와 전극 조립체(110) 사이의 전기적 접속은 차단될 수 있다.
이러한 이차전지(100)의 구성은, 본 발명의 출원 시점에 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 보다 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도 3에 이차전지(100)의 일례를 도시하였으나, 본 발명에 따른 배터리 팩(300)은 특정한 형태의 이차전지의 구성으로 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 이차전지가 본 발명에 따른 배터리 팩(300)에 채용될 수 있다.
예를 들면, 도 3의 이차전지(100)는, 원통형 이차전지(100)를 기준으로 도시되어 있으나, 본 발명에 따른 배터리 팩(300)에는, 각형 이차전지가 적용될 수도 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 상기 복수의 이차전지(100)는 좌우 방향(X축 방향) 및 상하 방향(Z축 방향)으로 배열된 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 이차전지(100)는 상하 방향 및 좌우 방향으로 배열된 형태로 구성될 수 있다. 더욱이, 복수의 이차전지(100)는, 원통형 전지 캔(도 3의 112)에서 관형으로 형성된 부분이 서로 대면하는 형태로 배열될 수 있다.
즉, 상기 복수의 이차전지(100)는 수평 방향(Y축 방향)으로 눕혀진 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 수평 방향이란, 지면과 평행한 방향을 의미한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 112개 각각의 이차전지(100)는, 전후 방향으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 전체 이차전지(100)는, 도 1의 F 방향으로 바라볼 경우, 양극 단자(111a) 및 음극 단자(111b)가 전후 방향 각각에 위치할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기재된 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어는 관측자의 위치나 대상의 놓여진 형태에 따라 달라질 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, F 방향으로 바라볼 때를 기준으로 하여, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 등의 방향을 구분하여 나타내도록 한다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 모듈 케이스(210)는, 제1 케이스(217) 및 제2 케이스(219)를 구비할 수 있다. 상기 제1 케이스(217)는 후방에 제2 케이스(219)가 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 팩(300)은, Y축 방향에서 바라볼 경우, 상기 제1 케이스(217) 및 상기 제1 케이스(217)에 후방에 위치된 제2 케이스(219)를 구비할 수 있다. 상기 제1 케이스(217) 및 상기 제2 케이스(219) 각각에는 상기 이차전지(100)의 전방부 및 후방부가 삽입되도록 구성된 중공(H1)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 모듈 케이스(210)는 외벽(211)이 구비될 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 모듈 케이스(210)는 외벽(211)을 구비함으로써, 내부에 수용된 복수의 이차전지(100)를 외부 충격으로부터 효과적으로 방어할 수 있다.
또한, 상기 모듈 케이스(210)의 내부 공간에는 적어도 둘 이상의 이차전지(100)가 수평 방향(Y축 방향)으로 눕혀진 형태로 수용될 수 있다. 반드시, 상기 적층 방향이 하나의 방향으로 한정되는 것은 아니고, 상기 이차전지(100)의 눕혀진 방향에 따라 상하 방향(Z축 방향)이 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전기 절연성의 상기 모듈 케이스(210)에 의해, 이차전지(100)의 측면 노출이 차단되므로, 이차전지(100)는 외부 전도성 물체와의 전기 절연성이 향상되고, 외부의 물리적, 화학적 요소로부터 보호받을 수 있다.
한편, 다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 배터리 팩(300)은 복수의 버스바(220)를 구비할 수 있다. 상기 복수의 버스바(220)는, 상기 복수의 이차전지(100) 사이, 이를테면 모든 이차전지(100) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 즉, 하나의 버스바(220)는 일부 이차전지(100) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 이를 위해, 상기 버스바(220)는, 적어도 일부분이 전기 전도성 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버스바(220)는, 구리, 알루미늄, 니켈 등과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다.
더욱이, 상기 버스바(220)는 서로 다른 주소재를 사용한 2종의 플레이트들을 접합한 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 버스바(220)는 니켈 소재의 플레이트와 구리 주소재의 플레이트를 접합한 형태를 가질 수 있다.
그리고, 본 발명에 있어서, 상기 버스바(220)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 판상으로 구성될 수 있다. 더욱이, 상기 버스바(220)는 강성 및 전기적 전도성을 확보하기 위해, 금속판 형태로 구성될 수 있다. 특히, 상기 버스바(220)는 복수의 이차전지(100)의 전극 단자(111)를 따라 상하 방향(도면의 Z축 방향)으로 세워진 형태로 구성될 수 있다.
즉, 본 발명에서 복수의 이차전지(100)가 전후 방향(도면의 Y축 방향)으로 길게 눕혀진 형태로 좌우 방향(도면의 X축 방향) 및/또는 상하 방향(도면의 Z축 방향)으로 배열되는 경우, 여러 이차전지(100)의 전극 단자(111)는 전후 방향(Y축 방향)의 양 단부에 위치될 수 있다. 이때, 상기 버스바(220)는, 복수의 이차전지(100)의 전극 단자(111)의 배열 방향에 따라, 판상으로서 좌우 방향 및 상하 방향으로 평평하게 연장되고 지면을 기준으로 세워진 형태로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 버스바(220)는, 모든 이차전지(100) 중, 적어도 일부 이차전지(100)의 전극 단자(111)에 접촉하여 이들 사이를 전기적으로 병렬 및 직렬 연결할 수도 있다.
나아가, 상기 버스바(220)의 외측에는 전기 절연성의 절연 시트(340)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 절연 시트(340) 각각이 전방측에 위치한 버스바(220)의 전면 및 후방측에 위치한 버스바(220)의 후면 각각에 구비될 수 있다.
다시 도 2와 함께, 도 4를 참조하면, 상기 커넥터(320)는 접속 단자(323), 및 본체(321)가 구비될 수 있다. 상기 접속 단자(323)는 복수의 이차전지(100)의 전기 충전이 필요한 경우, 외부 충전 장치(도시하지 않음)로부터 전기를 공급 받을 수 있도록 충전 단자(도시하지 않음)와 접속될 수 있다. 또는, 상기 접속 단자(323)는 외부 전자 장치(도시하지 않음)에 전원 공급이 필요한 경우, 외부로 전력을 공급하도록 외부 접속 단자(도시하지 않음)와 전기적으로 접속될 수 있다. 나아가, 상기 커넥터(320)는 BMS 모듈(280)과 전기적으로 접속하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 접속 단자(323)는 암형(female) 접속 단자, 또는 수형(male) 접속 단자일 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 접속 단자(323)는 외부 수형 접속 단자(도시하지 않음)가 삽입될 수 있는 접속홀(321h)에 내장된 암형 접속 단자(323)일 수 있다. 또한, 상기 접속 단자(323)는 전기 전도성의 금속 또는 합금을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 금속은 니켈, 구리, 및 알루미늄 등일 수 있다.
그리고, 상기 본체(321)는 전기 절연성의 합성 수지를 구비할 수 있다. 상기 본체(321)는 상기접속 단자(323)를 내부에 수용하는 공간을 가질 수 있다. 상기 본체(321)는 상기 커넥터(320)의 외관을 형성하고 있다.
더욱이, 상기 본체(321)는 외부 수형 커넥터(320)(도시하지 않음)가 삽입되도록 구성된 결합부(321t)가 구비될 수 있다. 상기 결합부(321t)는 상하 방향으로 연장된 관형 구조를 가질 수 있다. 상기 결합부(321t)의 관형 구조는 상기 외부 수형 커넥터(320)의 일부분이 삽입되도록 상기 접속홀(321h)과 소정 거리로 이격되어, 소정의 공간을 형성하도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 본체(321)는, 상기 결합부(321t)의 관형 구조의 하단에 형성된 수평 방향으로 돌출 연장된 고정부(321f)가 구비될 수 있다. 상기 고정부(321f)에는 상기 팩 하우징(310)과 볼트 결합되도록 고정구(H3)가 형성될 수 있다.
나아가, 상기 본체(321)는, 상기 고정부(321f)의 하단에 하부 방향으로 연장되고 돌출된 삽입부(321s)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 고정부(321f)는 상기 삽입부(321s)의 상부에 위치될 수 있다.
또한, 상기 커넥터(320)는 상기 복수의 이차전지(100)와 상기 접속 단자(323)가 서로 전기적으로 연결하도록 구성된 와이어들(L1, L2)이, 상기 본체(321) 내부에 위치한 상기 접속 단자(323)와 연결될 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 상단 커버의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
다시 도 1 및 도 2와 도 5를 참조하면, 상기 팩 하우징(310)은, 상기 복수의 이차전지(100)를 수용하는 내부 공간이 형성되도록 구성된 상단 커버(312), 중간 하우징(314), 및 하단 받침부(313)를 구비할 수 있다. 구체적으로, F 방향으로 바라 볼 경우, 상기 상단 커버(312)의 하부에는 상기 중간 하우징(314)이 결합될 수 있다. 이때, 상단 커버(312)와 상기 중간 하우징(314) 사이에는 제1 실링 가스켓(도 7의 380)이 개재될 수 있다. 예를 들면, 상기 상단 커버의 하단부의 테두리를 따라 연장된 선형의 홈(도 7의 H7)이 형성될 수 있고, 상기 선형의 홈(H7)에는 상기 제1 실링 가스켓(도 7의 380)이 삽입될 수 있다.
또한, 상기 중간 하우징(314)은 하부에 상기 하단 받침부(313)가 결합될 수 있다. 이때, 상기 중간 하우징(314)과 상기 하단 받침부(313) 사이에는 제2 실링 가스켓(390)이 개재될 수 있다. 상기 제2 실링 가스켓(390)은, 상기 하단 받침부(313)의 수평 방향의 테두리를 따라 연장된 선형의 홈(도 2의 H8)이 형성될 수 있고, 상기 선형의 홈(H8)에는 제2 실링 가스켓(390)이 삽입될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 상단 커버(312)는, 상기 팩 하우징(310) 내부에 수용된 모듈 케이스(210)의 상부를 커버하도록 외형이 형성 수 있다. 그리고, 상기 중간 하우징(314)은 상부 및 하부가 개방된 사각 관형을 가질 수 있다. 나아가, 상기 하단 받침부(313)는, 상부가 개방된 박스형태로서, 측벽 및 하벽을 구비할 수 있다.
또한, 상기 상단 커버(312)는 상부에 손잡이(312d)가 구비될 수 있다. 상기 손잡이(312d) 하부에는 내부 압력이 소정 이상으로 높아지면 내부 가스를 외부로 배출하는 벤트부(370)가 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 상단 커버(312)의 우측부에는 상기 커넥터(320)의 본체(321)의 적어도 일부가 삽입되도록 삽입구(H2)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 커넥터(320)의 본체(321)의 삽입부(321s)가 상기 상단 커버(312)의 삽입구(H2)에 삽입될 수 있다.
그리고, 상기 상단 커버(312)는 상기 삽입구(H2)의 주변이 내측 방향으로 내입되어 형성된 수용부(312a)가 구비될 수 있다. 여기서, '내측 방향'은, 상기 상단 커버(312)의 수납된 BMS 모듈(도 2의 280)이 위치한 방향이라고 할 수 있다. 상기 수용부(312a)는 상기 커넥터(320)의 고정부(321f)와 대응되는 크기로 내입되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 수용부(312a)는 상기 커넥터(320)의 고정부(321f)가 삽입될 수 있는 정도의 깊이로 내입된 형태를 가질 수 있다. 더욱이, 상기 수용부(312a)에는 볼트가 삽입되도록 구성된 볼트구(H4)가 형성될 수 있다. 상기 볼트구(H4)는 상기 커넥터(320)의 고정부(321f)를 상기 수용부(321f) 상에 볼트 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수용부(312a)에는 4개의 볼트구(H4)(일부 보이지 않음)가 형성될 수 있다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 커넥터용 가스켓의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 7은, 도 1의 배터리 팩의 C-C'라인을 따라 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 커넥터용 가스켓(330)은, 상기 삽입구(H2)와 상기 커넥터(320) 사이로 외부 물질이 유입되지 않도록 일부분이 상기 삽입구(H2)와 상기 커넥터(320) 사이에 개재될 수 있다.
또한, 상기 커넥터용 가스켓(330)은 일부분이 일 방향으로 적어도 1회 이상 절곡된 부분(333)을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 커넥터용 가스켓(330)은 중심 부분에서 하부 방향으로 1회 절곡된 부분(333)을 가질 수 있다. 상기 커넥터용 가스켓(330)의 절곡된 부분(333)은 상기 커넥터(320)의 삽입부(321s)를 삽입구(H2)에 삽입하는 것에 의해 상기 삽입구(H2)에 압착 고정될 수 있다. 상기 커넥터용 가스켓(330)은 합성 고무 또는 실리콘(silicone) 고분자를 구비할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 배터리 팩(300)은, 상기 삽입구(H2)와 상기 커넥터(320) 사이에 개재되고, 일부분이 일 방향으로 적어도 1회 이상 절곡된 부분(333)을 가지며, 적어도 일부분이 상기 커넥터(320)를 상기 상단 커버(312)의 삽입구(H2)에 삽입하는 것에 의해 압착 고정된 커넥터용 가스켓(330)을 구비함으로써, 상기 커넥터(320)와 상기 팩 하우징(310)의 사이의 빈틈으로 외부 물질(물)이 스며들거나 유입되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 상기 커넥터용 가스켓(330)의 적어도 1회 이상 절곡된 부분(333)은 상기 커넥터(320)에 의해 상기 상단 커버(312)의 삽입구(H2)에 압착 고정시킬 수 있는 바, 방수 능력을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 커넥터용 가스켓(330)은, 탑재부(331) 및 제1 절곡부(333)를 가질 수 있다. 여기서, 제1 절곡부(333)는 앞서 설명한 상기 커넥터용 가스켓(330)의 상기 탑재부(331)로부터 절곡된 부분(333)이라고 할 수 있다.
상기 탑재부(331)는 상기 고정부(321f)에 의해 상기 상단 커버(312)의 수용부(312a) 상에서 압착 고정되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 탑재부(331)는 상기 커넥터(320)의 고정부(321f)와 상기 상단 커버(312)의 수용부(312a) 사이에 개재될 수 있다. 상기 탑재부(331)의 중앙에는 상기 커넥터 본체(321)의 일부분이 삽입되도록 개구(H6)가 형성될 수 있다. 상기 개구(H6)는 상기 제1 절곡부(333)가 하부 방향으로 연장된 내면을 따라 연장된 형태를 가질 수 있다. 즉, 상가 커넥터용 가스켓(330)의 적어도 1회 절곡된 부분은 상기 제1 절곡부(333)일 수 있다. 또한, 상기 제1 절곡부(333)는 상기 탑재부(331)로부터 하부 방향으로 연장된 원통형을 가질 수 있다.
그리고, 상기 커넥터용 가스켓(330)은 상기 탑재부(331)가 상기 상단 커버(312)의 수용부(312a)와 대응되는 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 탑재부(331)는 평면상으로 대략적으로 사각형이다. 이때, 사각형의 모서리는 라운드 처리된 형태를 가질 수 있다. 상기 탑재부(331)는 관형 구조로부터 수평 방향으로 연장된 판형을 가질 수 있다. 여기서, 수평 방향은 지면과 평행한 방향을 의미한다.
나아가, 상기 탑재부(331)에는 볼트가 삽입되도록 구성된 관통구(H5)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 커넥터용 가스켓(330)의 탑재부(331)의 모서리 부분에 인접하여 위치된 관통구(H5)가 4개 형성될 수 있다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 커넥터용 가스켓의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4, 도 5 및 도 7과 함께, 도 8을 참조하면, 도 8의 커넥터용 가스켓(330A)은 도 6의 커넥터용 가스켓(330)과 비교할 경우, 쿠션부(331c)가 더 구비될 수 있다. 상기 쿠션부(331c)는 상기 탑재부(331)의 관통구(H5)의 주변부가 상부 방향으로 융기되어 형성될 수 있다. 상기 볼트(B1)를 사용하여 상기 커넥터(320)를 상기 상단 커버(312)의 수용부(312a)에 고정 시킬 경우, 상기 쿠션부(331c)는 상기 볼트(B1)가 상기 관통구(H5)의 주변부를 압착하는 것을 완충하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 커넥터용 가스켓(330A)은, 상기 관통구(H5) 주변에 상부 방향으로 돌출된 쿠션부(331c)가 형성될 수 있다. 도면에는 나타내지 않았으나, 상기 커넥터용 가스켓(330A)의 탑재부(331)의 하면에도 상기 관통구(H5) 주변부가 하부 방향으로 융기된 쿠션부(331c)가 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 커넥터용 가스켓(330A)은, 상기 볼트(B1)가 상기 관통구(H5)의 주변부에 형성된 쿠션부(331c)를 구비함으로써, 커넥터용 가스켓(330A)이 볼트(B1) 압착으로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 커넥터용 가스켓(330A)이 상기 볼트(B1) 압착에 의해 심하게 변형되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 커넥터(320)를 상기 수용부(312a)에 고정시키는 경우에도, 커넥터용 가스켓(330A)의 손상이나 심한 변형이 일어나 밀폐성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 9를 참조하면, 도 9의 커넥터용 가스켓(330B)은, 도 7의 커넥터용 가스켓(330)과 비교할 경우, 제2 절곡부(335)를 더 구비한 것을 제외하고 나머지 구성은 동일하다. 즉, 상기 커넥터용 가스켓(330B)은 제1 절곡부(333), 탑재부(331), 및 제2 절곡부(335)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 제2 절곡부(335)는 상기 탑재부(331)의 외측 방향의 단부로부터 상부 방향으로 절곡 연장된 형태일 수 있다. 또한, 상기 제2 절곡부(335)는 상하 방향으로 연장된 통형을 가질 수 있다. 즉, 상기 제2 절곡부(335)는 상기 탑재부(331)의 외측 방향의 단부를 따라 연장된 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 제2 절곡부(335)는 상기 수용부(312a)의 내부 측벽(312a1)과 상기 커넥터(320)의 고정부(321f) 사이에 개재될 수 있다. 즉, 상기 제2 절곡부(335)는 상기 고정부(321f)에 의해 상기 수용부(312a)의 내부 측벽(312a1)에 압착 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 커넥터용 가스켓(330B)은, 상기 탑재부(331)로부터 상부 방향으로 절곡 연장되고 상기 수용부(312a)의 내부 측벽(312a1)과 상기 커넥터(320)의 고정부(321f) 사이에 개재되는 제2 절곡부(335)를 더 구비함으로써, 도 6의 커넥터용 가스켓(330B)과 비교하여, 더 많은 절곡 구조와 압착 부분을 가지고 있는 바, 상기 커넥터(320)와 상기 수용부(312a) 사이의 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 10을 참조하면, 도 10의 커넥터용 가스켓(330C)은, 도 9의 커넥터용 가스켓(330B)과 비교할 경우, 제3 절곡부(337)를 더 구비한 것을 제외하고 나머지 구성은 동일하다. 즉, 커넥터용 가스켓(330C)은 제1 절곡부(333), 탑재부(331), 제2 절곡부(335), 및 제3 절곡부(337)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 제3 절곡부(337)는 상기 수용부(312a) 외부로 노출되도록 구성될 수 있다. 상기 제3 절곡부(337)는 상기 제2 절곡부(335)의 연장 방향의 단부(상단부)로부터 수평 방향으로 절곡 연장된 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 제3 절곡부(337)는 상기 커넥터(320)의 본체(321)를 기준으로 외측 방향으로 절곡된 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 제3 절곡부(337)는 상기 수용부(312a)의 주변부 상면(312a2)에 위치될 수 있다. 또 다른 형태로, 상기 제3 절곡부(337)는 외측 방향 및 내측 방향 양 방향으로 절곡 연장된 형태(도시하지 않음)를 가질 수 있다. 즉, 상기 제3 절곡부(337)는 상기 커넥터(320)의 고정부(321f)의 상면에 절곡 연장되어 위치될 수 있다.
또한, 상기 제3 절곡부(337)는 상기 커넥터(320)의 고정부(321f)의 외측 방향(수평 방향)의 단부를 둘러싸도록 수평 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 커넥터용 가스켓(330C)은, 상기 수용부(312a) 외부로 노출되고 상기 제2 절곡부(335)의 연장 방향의 단부로부터 수평 방향으로 절곡 연장된 제3 절곡부(337)를 더 구비함으로써, 도 9의 커넥터용 가스켓(330B)과 비교하여, 더 많은 절곡 구조를 가지고 있는 바, 상기 커넥터(320)와 상기 수용부(312a) 사이의 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 11을 참조하면, 도 11의 커넥터용 가스켓(330D)은, 도 9의 커넥터용 가스켓(330B)과 비교할 경우, 돌기부(338)를 더 구비한 것을 제외하고 나머지 구성은 동일하다. 즉, 상기 커넥터용 가스켓(330D)은 제1 절곡부(333), 탑재부(331), 제2 절곡부(335), 및 돌기부(338)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 돌기부(338)는 상기 수용부(312a) 외부로 노출되도록 위치될 수 있다. 상기 돌기부(338)는 상기 수용부(312a)의 내입된 부분 보다 상위에 위치될 수 있다. 즉, 상기 돌기부(338)는 상기 수용부(312a)와 상기 커넥터(320)의 고정부(321f) 사이에 외부로 노출되도록 위치될 수 있다. 상기 돌기부(338)는 상기 제2 절곡부(335)와 상기 고정부(321f) 사이의 간극을 커버하도록 구성될 수 있다. 상기 돌기부(338)의 하부는 상기 제2 절곡부(335)와 상기 고정부(321f) 사이의 간극을 커버하도록 상기 간극 상에 위치할 수 있다. 즉, 상기 돌기부(338)는 상기 고정부(321f)를 향해 돌출된 부분이 상기 제2 절곡부(335)와 상기 고정부(321f) 사이의 간극을 커버할 수 있다.
또한, 상기 돌기부(338)는, 상기 수용부(312a)와 상기 고정부(321f) 사이의 이격 거리보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 돌기부(338)는, 상기 수용부(312a)와 상기 고정부(321f) 각각의 상면에 의해 상기 수용부(312a)와 상기 고정부(321f) 사이로 이동되는 것이 저지될 수 있다.
즉, 상기 커넥터용 가스켓(330D)은, 상기 돌기부(338)를 구비함으로써, 상기 커넥터(320)의 삽입부(321s)가 상기 상단 커버(312)의 삽입구(H2)에 끼워지는 과정 중에, 상기 커넥터용 가스켓(330D)의 제1 절곡부(333)가 하부 방향으로 과도하게 이동되는 것을 저지할 수 있다.
더욱이, 상기 돌기부(338)는 상기 제2 절곡부(335)의 상단면을 따라 연장된 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 돌기부(338)는 상기 제2 절곡부(335)의 통형의 상단 테두리를 따라 연장된 형태를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 커넥터용 가스켓(330D)은, 상기 수용부(312a) 외부로 노출되고 상기 제2 절곡부(335)의 연장 방향의 단부에 형성된 돌기부(338)를 더 구비함으로써, 도 9의 커넥터용 가스켓(330D)과 비교하여, 상기 커넥터(320)와 상기 수용부(312a) 사이의 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있고, 상기 제1 절곡부(333)가 상기 삽입구(H2)에 적절히 위치할 수 있도록 하부 방향으로 밀려 내려가는 것을 저지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩의 제조 효율을 향상시키고 방수 능력을 보다 향상시킬 수 있다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 12를 참조하면, 도 12의 커넥터(320A)는, 도 7의 커넥터(320)와 비교할 경우, 상기 삽입부(321s)에 가압 돌기(321s1)가 더 형성된 것을 제외하고 나머지 구성은 동일하다. 즉, 상기 커넥터(320A)는 결합부(321t), 고정부(321f), 삽입부(321s), 및 가압 돌기(321s1)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 즉, 상기 커넥터(320A)는 상기 상단 커버(312)의 수용부(312a)에 삽입될 경우, 상기 가압 돌기(321s1)는 커넥터용 가스켓(330)의 상기 제1 절곡부(333)를 상기 삽입구(H2)의 테두리가 위치한 방향으로 가압하도록 상기 제1 절곡부(333)가 위치한 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 가압 돌기(321s1)는 상기 커넥터(320A)의 삽입부(321s)의 수평 방향의 둘레를 따라 연장된 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 가압 돌기(321s1)는 상기 삽입부(321s)의 외면을 따라 수평 방향으로 연장된 띠형을 가질 있다. 이때, 커넥터(320A)의 고정부(321f)와 상기 수용부(312a)의 내면 사이에는 탑재부(331)가 개재될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 삽입부(321s)는 상기 제1 절곡부(333)를 상기 삽입구(H2)의 테두리가 위치한 방향으로 가압하도록 구성된 가압 돌기(321s1)가 형성됨으로써, 상기 가압 돌기(321s1)에 의해 상기 제1 절곡부(333)의 일부분이 상기 삽입부(321s)의 테두리 면에 가압 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 커넥터(320A)와 상기 수용부(312a) 사이의 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부분의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 13을 참조하면, 도 13의 상단 커버(312A)는 도 7의 상단 커버(312)와 비교할 경우, 삽입구(H2)의 테두리에 테이퍼 구조(T1)가 더 형성된 것을 제외하고 나머지 구성은 동일하다. 즉, 상기 커넥터(320)의 삽입부(321s)는 상하 방향으로 수직한 면을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 삽입구(H2)의 테두리에 형성된 테이퍼 구조(T1)는 하부 방향으로 직경이 작아지도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 커넥터(320)의 삽입부(321s)가 하부 방향으로 삽입될수록 상기 커넥터용 가스켓(330)의 제1 절곡부(333)에 가해지는 압력이 더욱 커지도록 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 커넥터용 가스켓(330)의 제1 절곡부(333) 중, 상기 삽입구(H2)의 테두리 면에서 하단에 위치한 부분일수록 상기 커넥터(320) 본체(321)의 삽입부(321s)에 의해 가압되는 정도가 커질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 상단 커버(312A)의 삽입구(H2)의 테두리에 하부 방향으로 직경이 작아지도록 구성된 테이퍼 구조(T1)를 형성시킴으로써, 도 9의 커넥터와 삽입구 간의 밀폐된 구조와 비교하여, 상기 커넥터(320)와 상기 수용부(312a) 사이의 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩의 방수 능력을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예 따른 배터리 팩(300)은, 상기 복수의 이차전지(100)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치(미도시), 예컨대 BMS 모듈(도 2의 280, Battery Management System Module), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 디바이스(미도시)는 상술한 배터리 팩(300)을 적어도 하나 이상 포함한다. 상기 전자 디바이스는, 배터리 팩(300)을 수납하기 위한 수납 공간이 구비된 디바이스 하우징(미도시)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(300)은 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 포함될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차는 차체 내에 위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나 이상의 배터리 팩(300)을 탑재할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
300: 배터리 팩
100: 이차전지 210: 모듈 케이스
111, 111a, 111b: 전극 단자, 양극 단자, 음극 단자
310: 팩 하우징 H2: 삽입구
T1: 테이퍼 구조
320: 커넥터
321: 본체 321s: 삽입부
321f: 고정부 323: 접속 단자
321s1: 가압 돌기
330: 커넥터용 가스켓
331: 탑재부 333: 제1 절곡부
335: 제2 절곡부 337: 제3 절곡부
338: 돌기부
312: 상단 커버
314: 중간 하우징 316: 하단 받침부
312a: 수용부
100: 이차전지 210: 모듈 케이스
111, 111a, 111b: 전극 단자, 양극 단자, 음극 단자
310: 팩 하우징 H2: 삽입구
T1: 테이퍼 구조
320: 커넥터
321: 본체 321s: 삽입부
321f: 고정부 323: 접속 단자
321s1: 가압 돌기
330: 커넥터용 가스켓
331: 탑재부 333: 제1 절곡부
335: 제2 절곡부 337: 제3 절곡부
338: 돌기부
312: 상단 커버
314: 중간 하우징 316: 하단 받침부
312a: 수용부
Claims (11)
- 복수의 이차전지;
외부 장치로부터 전기를 공급 받거나, 또는 외부로 전력을 공급하도록 접속 단자, 및 전기 절연성을 가지고 상기 접속 단자의 일부분을 감싸도록 구성된 본체가 구비된 커넥터;
상기 복수의 이차전지를 수용하는 내부 공간이 형성되도록 구성되고 상기 커넥터의 본체의 적어도 일부가 삽입되도록 삽입구가 형성된 팩 하우징; 및
상기 삽입구와 상기 커넥터 사이에 개재되고, 일부분이 일 방향으로 적어도 1회 이상 절곡된 부분을 가지며, 적어도 일부분이 상기 커넥터를 삽입구에 삽입하는 것에 의해 압착 고정된 커넥터용 가스켓
을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제1항에 있어서,
상기 팩 하우징은 상기 삽입구의 주변부가 내측 방향으로 내입되어 형성된 수용부가 구비되고,
상기 커넥터는,
상기 삽입구에 삽입되도록 구성된 하부 방향으로 돌출된 삽입부; 및
상기 삽입부의 상부에서 수평 방향으로 돌출 연장되고 상기 수용부에 고정되도록 구성된 고정부
를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제2항에 있어서,
상기 커넥터용 가스켓은,
상기 고정부에 의해 상기 수용부에 압착 고정되도록 구성된 탑재부; 및
상기 삽입구에 삽입되도록 상기 탑재부로부터 하부 방향으로 절곡 연장되고 상기 삽입부에 의해 압착 고정된 제1 절곡부
를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제3항에 있어서,
상기 커넥터용 가스켓은,
상기 탑재부로부터 상부 방향으로 절곡 연장되고 상기 수용부의 내부 측벽과 상기 커넥터의 고정부 사이에 개재되는 제2 절곡부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제4항에 있어서,
상기 커넥터용 가스켓은,
상기 수용부 외부로 노출되고 상기 제2 절곡부의 연장 방향의 단부로부터 수평 방향으로 절곡 연장된 제3 절곡부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제4항에 있어서,
상기 커넥터용 가스켓은,
상기 수용부 외부로 노출되고 상기 제2 절곡부의 연장 방향의 단부에 형성되며 상기 제2 절곡부와 상기 고정부 사이의 간극을 커버하도록 구성된 돌기부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제3항에 있어서,
상기 삽입부는 상기 제1 절곡부를 상기 삽입구의 테두리가 위치한 방향으로 가압하도록 구성된 가압 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제3항에 있어서,
상기 삽입구에는 하부 방향으로 직경이 작아지도록 구성된 테이퍼 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제3항에 있어서,
상기 탑재부는,
볼트가 삽입되는 관통구; 및
상기 볼트가 상기 관통구의 주변부 압착하는 것을 완충하도록 상기 관통구의 주변부가 융기되어 형성된 쿠션부
가 더 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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EP20894714.3A EP4009426A4 (en) | 2019-11-29 | 2020-11-20 | BATTERY PACK, ELECTRONIC DEVICE AND VEHICLE |
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JP2022503965A JP7490745B2 (ja) | 2019-11-29 | 2020-11-20 | バッテリーパック、電子デバイス及び自動車 |
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CN202080053547.1A CN114175389B (zh) | 2019-11-29 | 2020-11-20 | 电池组、包含该电池组的电子装置和车辆 |
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KR1020200154939A KR20210067888A (ko) | 2019-11-29 | 2020-11-18 | 배터리 팩, 전자 디바이스, 및 자동차 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023106751A1 (ko) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 방수 커넥터 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
-
2020
- 2020-11-18 KR KR1020200154939A patent/KR20210067888A/ko unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023106751A1 (ko) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 방수 커넥터 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
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